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第31章 牛顿不忧天

公元前400年,有人写过一本书叫《列子》。《列子》里有一篇寓言传了2000多年,题目叫“杞人忧天”,说的是古代有个河南人,看到所有的东西都向地面上落,联想到天上的日月星辰,他担心天会塌下来,星星和月亮会掉下来,会把自己砸死,于是,整天提心吊胆,急得吃不下饭,睡不着觉,走不动路。从此就有了一个成语,叫“杞人忧天”:比喻不必要的担心和忧虑。

在“杞人忧天”的1000多年后,英国出了一位伟大的科学家牛顿,他也开始“忧天”,不过他忧天的方式与那位河南人不一样。有一次,牛顿躺在绿草地上看书,身旁有一棵苹果树,树上结了许多苹果。牛顿看书看累了,他放下书,望蓝天:看到天上,云在移动,鸟在自由地飞翔……突然,一个成熟的苹果脱离树体,落了下来。这是一个极常见的现象,平时没有人去注意,但这却引起了牛顿的注意,他想,这苹果为什么向下落,而不向上落呢?

牛顿潜心对物体向下落这一现象进行研究,他还发现,地球上的物体都是向下落,而不会向上落,向上抛物体,东西会下落;人即使跳得很高,也会很快下落;这都是因为物体受到重力的作用。牛顿还认为,苹果落地是因为苹果与地球之间有吸引力,这种吸引力不仅存在于苹果和地球之间,而且还存在于地球与月亮之间,也存在于地球与太阳之间。他还认为,地球与任何物体之间都存在着吸引力,叫万有引力。可是人类为什么感受不到这种引力呢?道理很简单,人与太阳和地球相比,质量要小得多,所以引力也非常小,小到人无法感觉到。

苹果落地除了苹果与地球之间有引力外,还有重力。物体的重力是由于地球对物体的吸引而产生的。在很久以前,有个外国商人,他是做港口生意的。有一次,他在荷兰港口,从渔民那里买了5000吨青鱼,用秤称时,他是认真过秤,斤斤计较,可是从荷兰运到靠近赤道附近的一个非洲港口时,再用秤一称,秤上的数字使他不敢相信自己的眼睛,他称了几次,结果使他大吃一惊:不知何故,竟少了将近19吨青鱼!

这怎么可能呢?这19吨青鱼,是被谁偷去了,还是有什么其他原因呢?商人感到十分困惑:被偷,这是不可能的,因为他自始至终都在船上,而且轮船也没有靠岸。若干年后,他才从物理学家那里解开这个谜。原来,少了的这19吨青鱼,不是谁偷的,也不是秤出了问题,而是地球同他开了一个不大不小的玩笑。

大家都知道,地球是一个椭圆的球体,赤道的半径最大,南北两极的半径要比赤道半径小得多,再加上地球自转等原因,所以,质量相同的物体,在南北极比赤道要重,所以,物体在荷兰和在赤道重力是不同的,这也是商人从荷兰到赤道,少了19吨青鱼的原因。

科学家研究表明,物体的重力是由于地球对物体的吸引形成的,由此可见,重力还和地质构造有关。有趣的是,如果某地地壳里藏有大量密度大的物质,如铁矿、铅矿等,物体在此地上就会显得重一些;相反,如果地下是石油或者空洞,在它上面的物体就会显得轻一些。人类对这种重力上的差别是感觉不到的。但人类可以通过精密的仪器,测定各处重力的微小变化。如用重力仪发现各种矿藏,这种方法就叫重力探矿。80年代初,前苏联学者在哈萨克斯坦地区进行重力测量,那里有沙漠和草地,自古以来就有骆驼从那里穿行,行成了一条“骆驼航线”。学者利用重力仪测定各地重量时,惊奇地发现把重力最小的地方连成线与“骆驼航线”完全一致。这一发现告诉人们,骆驼是聪明的,它们背着沉重的物资在沙漠中行走,凭借着它们对重力的敏感,从而减轻了负担,节省体力,成为名副其实的“沙漠之舟”。骆驼对重力的敏感,说明它体内一定有一个“重力仪”,但是,这个“重力仪”在骆驼体内的什么地方呢?这至今仍然是一个谜,有待科学家进一步研究。

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